1948年9月24日，第九纵队二十五师按照东北野战军总部的命令，在当天夜里，以渗透战穿透敌人30里路的防御纵深，在天明前突然插到锦州城北面的营盘。
东北野战军在尚未攻克义县等地的情况下，就派兵深入锦北，这行动打乱了敌人的布置。为此，敌人向我二十五师阵地发动了全面攻击，轰炸机轮番轰炸，敌人从四面八方把二十五师阵地包围起来，轮番向我军阵地冲锋。守卫在白老虎屯的一连，在打退了敌人15次冲锋后，只剩下37人，仍坚守在一座孤立的院子里。直到天黑，我军增援部队上来，才打开敌人的包围。同时在二十五师阵地内残存的敌军也被肃清，被敌人切断的阵地又连成了一片。
在二十五师的配合下，我军主力部队将锦州城北薛家屯、葛文碑的敌整编二十二师全部消灭。锦州飞机场已在解放军炮火控制之下。
这个时候，东北野战军各路大军已经先后攻占了塔山、绥中、兴城、义县、高桥等地，从四面八方逼向锦州城下，锦州城国民党十几万大军终于成了瓮中之鳖。
蒋介石为解锦州之危，10月2日飞到沈阳，调动22个师及3个骑兵旅组成“东进兵团”和“西进兵团”夹击包围锦州的我东北野战军主力。
10月10日，毛泽东为中央军委起草的给林彪、罗荣桓的电报指出“：你们的中心注意力，必须放在锦州作战方面，求得尽可能迅速地攻克该城。只要攻克了锦州，你们就有了主动权，就是一个伟大的胜利。”
锦州守敌有正规军7个师、特种兵7个团、地方军5个团，共10万余人。其主要防御方向在北面和东面。
锦州的防御工事，以连为单位构成据点，由数个封闭式坑道和子母碉堡组成，并挖了宽、深各2米的外壕，外壕边沿设有铁丝网。这样的防御体系，从北大营到市区有3层之多。
城内设有街垒，每隔20至30米筑有碉堡，并与高大建筑物组成交叉火力网，封锁着各个交通要道，工事周围还设有各种铁丝网。
在敌军司令部周围挖有宽4米、深3米的壕沟，并有高达4米的围墙，沿墙密布着火力点。范汉杰集团妄图依托这些坚固的工事固守锦州。
东北野战军攻击锦州的具体部署是：第二纵队、第三纵队、第六纵队的十七师以及炮兵纵队担任主攻，由北向南实施攻击；第七、第九纵队由南向北实施攻击；第八纵队由东向西实施攻击；以“五把尖刀”割裂敌人城防部署，各个歼灭。
攻打锦州分两步进行：第一步扫清锦州城外围守敌；第二步总攻锦州。
为了全歼锦州之敌，必须先扫清锦州外围之敌，压缩包围圈。在锦州城北郊的十二亩地、合成燃料厂、配水池3个高地连成一线，居高临下，控制着从十二亩地进入锦州的大道。这里敌人修筑了坚固的防御工事，称为“锦州的小马其诺防线”。
10月10日黄昏，我炮兵部队先用火炮猛烈轰击北郊的敌人堡垒，第二纵队十八团攻打合成燃料厂，多次冲锋因受敌人子母堡和暗堡的火力所阻而未能成功，在1个多小时的战斗中，已伤亡30多人。
经过研究，我军改用挖交通壕接近敌堡的办法。经过奋战，交通壕挖到了离敌人子母堡仅10米的地方。在火力掩护下，爆破组冲到敌堡前，终于爆破成功。夺取敌子母堡后，部队继续向敌人的中心堡突击爆破，到11日晚9时，北郊合成燃料厂外围战胜利结束。
10月12日凌晨，我第三纵队二十一团在猛烈炮火掩护下开始攻打配水池。敌人在配水池修筑的永久性、半永久性堡垒有14个，明、暗火力点十几个。
在敌人暗火力点射击密集的子弹下，许多战士倒在了血泊中。正面攻不上去就侧面攻，战士们前仆后继，顽强拼杀，把一个个冒着烟的手榴弹塞进敌人的地堡，几声巨响之后，战士们冲进了地堡。敌人从城里派出增援部队在装甲车掩护下向我军进攻，我炮兵一阵猛烈的炮火将敌人增援部队轰了回去。经过12小时的激战，我军终于占领了配水池全部阵地。
10月12日，我第三纵队二十四团向配水池东南的大疙瘩阵地发起攻击。由于敌高我低，敌暗我明，我军伤亡很大。
当夜，二十四团重新调整了部署。第二天凌晨，突击部队在炮火对敌前沿阵地破坏轰击和火力急袭下，开始向敌阵地进攻。经过一个上午的激战，到中午12时，大疙瘩阵地除大母堡外，均为我军攻占。
大母堡十分坚固，火力猛烈，几次组织爆破均未成功。战士张成有手持爆破筒迅速接近大母堡，突然被敌人击中，爆破手吴连义立即向前冲去，他身体中弹多处，仍一步步爬向大母堡。他猛地跃起将爆破筒从大母堡的枪眼中插进去，不料被敌人推出来，他又用力插进去，并用胸膛堵住了枪眼。一声巨响，大母堡里的敌人都被炸死，张成有也献出了宝贵的生命。
到13时，大疙瘩阵地攻坚战胜利结束。锦州城北的屏障终于被全部砸碎了。
10月14日，白茫茫的晨雾遮天盖地。锦州市内的敌人似乎已预感到死亡临头，他们拼命地向城外打炮。敌机也破例地冒着大雾在天空飞旋，对城郊我军阵地狂轰滥炸。
我军指战员全然不顾，静静地伏在潮湿的交通沟里，全神贯注地等待着总攻信号。
上午10点整，东北野战军总部下达了总攻令，我军炮兵部队集中全部火炮向锦州城墙及其附近的地堡进行了猛烈轰击。
万炮齐发，大地战栗，锦州城顿时成了硝烟弥漫的火海。
经过40分钟的炮击，在我军第三纵队两个师的正面突击部位，各轰开30余米的大缺口。
10点40分，炮火延伸射击。与此同时，我十九团、二十三团的突击营，不顾敌人的火力封锁，只用14分钟便越过300米的开阔地，冲到了城墙下。两面鲜红的战旗同时飘扬在浓烟滚滚的城墙缺口上。
战士们看到了红旗，浑身充满了无穷的力量，喊着杀声，如同万条激流涌向大海一样，向缺口冲去。
突击营入城后，立即遭到伪省署大楼和伪警察学校大红楼内敌人的火力封锁。我军与敌人展开了激烈的巷战。七师、八师主力直插市内，九师首先歼灭了据守在师范学校之敌，打开了向敌纵深发展的道路。
15日凌晨，我十九团在二十三团的配合下，全歼伪省公署大楼之敌。与此同时，二十三团围歼了伪警察学校之敌。七师主力经正阳街向交通大学猛插。八师二十二团与十七师围歼铁路局守敌之后，立即向中央大街发展。二十二团攻下敌人兵站之后，飞速向邮政局东南方向发展。
7时许，我二十团、二十一团、二十六团歼灭了交通大学之敌。二十四团直插中央大街的敌九十三军军部。经激战，俘敌800余人。
十七师攻占敌三军军部东侧大楼，歼敌500余人，后围歼敌五十五师。在走投无路的情况下，敌五十五师副师长带其部下2000余人，向我军投降。
9时，我九师二十七团将中央银行之敌全歼。
二十二团、二十五团配合兄弟部队向范汉杰指挥部发起猛烈攻击。
在锦州市区战斗中，敌人大部分被歼。有一部分残敌窜入老城。锦州老城，周围的城墙有3丈高，有1.5万名敌人负隅顽抗。我七纵队第一梯队两个师从东、北两面包围了老城。第二梯队十九师一部，在第一梯队攻入市区时即攻占了锦州西关，并从老城南面包围了老城。十九师、二十师歼灭市区敌人后也立即转入攻击老城的准备。
于是，指挥部决定：十九师从老城东南角突破；二十师为第二梯队。
15日14时开始炮火急袭，至14时20分，十九师五十七团首先从南门突破。至35分，五十六团也从城东南角突破，快速向纵深发展。
接着，十九师第二梯队五十五团也投入纵深战斗。二十师大部也转自十九师突破地段进入纵深战斗。
锦州老城很小，方圆不过4平方公里。那些惊慌失措的1.5万名敌人拥挤得混乱不堪，我们两个师进入城内，像两把尖刀插入敌群，分割穿插各个歼灭。以3小时30分的时间，就全歼了垂死挣扎的老城守敌。
经过2天的激战，于15日傍晚攻克锦州。